Böbrek fizyolojisi

Böbrek fizyolojisi.
Böbrekler insan vücudundaki en karmaşık organlardan biridir ve çok sayıda işlevleri bulunmaktadır. Böbreklerin işlevlerinin anlaşılması için fizyolojisinin iyi bilinmesi gerekmektedir. Boşaltım organları olarak böbrekler, kansıvısında derişimleri olağan değerleri dışında olan elementlerin ve bilesiklerin idrarda atılımlarını düzenleyerek, derişimlerini kontrol altında tutar. Böylece gerek fizyolojik önemi olan moleküller (elektrolitler, glikoz) gerekse de organik atıklar kansıvısında belirli düzeyler arasında izler ve vücudun dengesini (homeostaz) bozmaz. Vücut dengesinin ayarlanmasını büyük ölçüde üstlenen böbrekler, ayrıca, vücuttaki türlü sıvı bölmelerinin hacmini ve bunların her birindeki çözeltilerin derişimlerini de düzenler. Böbrekler aynı zamanda birer iç salgı bezleridir (endokrin organlardır): renin, eritropoietin salgılayıp, vitamin D'yi etkin duruma getiren tepkimeyi tetikler.

Bu maddede önce kavramlar teker teker irdelenecek, ondan sonra böbreğin işlevleri bu temeller üzerine oturtulacaktır.
Kavramlar
Böbrek arındırması
Arındırma (klirens olarak da bilinir) kavramı, birim zamanda moleküllerin kansıvısından temizlenmesiyle ilgilidir. Bütün-vücut arındırması bir molekülün vücuttan tüm organlarca birim zamanda atılmasının ölçüsüdür.

Tanım olarak, böbrek arındırması böbrekler tarafından birim zamanda bir molekülün bütünüyle arındırıldığı kansıvısının hacmidir. Bir molekülün böbrek arındırması ne denli çoksa, o denli yüksek hacimde kansıvısından bütünüyle temizleniyor demektir. Bir molekülün böbrek arındırmasının denklemi:



C = bir molekülün arındırılması (ml/dakika), U = o molekülün idrardaki derişimi (mg/ml), V = birim zamanda idrar hacmi (ml/dakika), U*V = bir molekülün birim zamanda idrardaki toplam ağırlığı (mg/dakika), and P = o molekülün kansıvısındaki derişimi.

Türlü moleküllerin böbrek arındırması
Herhangi bir molekülün böbrek arındırması hesaplanabilir. Bir bileşiğin niteliğine göre böbrek arındırması sıfırdan 600 ml/dakika'ya dek çıkabilir. Bileşiklerdeki bu ayrımların nedeni, böbreklerin o bileşikleri ne miktarda süzdüğüne, borucuklarda ne oranda geri emildiğine ve salgılanıldığına bağlıdır. Örneğin, albümin bileşiğinin böbrek arındırması sıfıra yakındır, çünkü albümin yumakçık (glomerülüs) yapısından süzülmez. Glikozun da böbrek arındırması sıfıra yakındır, ancak bunun nedeni albümin'inkinden ayrıdır: glikoz, albüminin aksine yumakçıkta süzülür, ancak neredeyse tümü yakınsal borucuklarda geri emilir. Dolayısıyla, idrarda olağan koşullarda hiç glikoz bulunmaz. Bu da glikozün böbrek arındırmasının sıfır olduğu anlamına gelir; böbrek kandan glikozu hiç arındırmaz.

Öteki elementlerin ve bilesiklerin (Na+, üre, fosfat ve Cl- gibi) böbrek arındırması sıfırın üstündededir, çünkü yumakçıkta süzülürler ve kısmen geri emilirler. Inülin (fruktozun çoklu bileşiğidir) özel bir durumdur. İnülin tümüyle yumakçık kılcal damarlarından süzülebilir, geri emilimi ve ek salgılanımı da gerçekleşmez. Dolayısıyla inülin bileşiğinin böbrek arındırması, yumakçık süzme hızıyla (ing. glomerular filtration rate, GFR) eşittir.

Bunun aksine para-aminohippurik asit (PAH) gibi bileşiklerin böbrek arındırması en yüksek düzeydedir, çünkü yüksek oranda süzülürler ve salgılanırlar.

Bir bileşiğin böbrek arındırması, C[bileşik adı] biçiminde gösterilir.

Arındırma oranları
Yukarıda da belirtilgidiği gibi inülin bileşiğinin durumu özeldir: kanda ne derişimde inülin varsa yumakçıkta süzüldüğü ve borucuklarda hiç geri emilime ve ek salgılanılmaya uğramadığı için C[inulin], yumakçık süzme hızına eşittir: inülin birim zamanda ne oranda süzülüyorsa (ml/dakika), aynı oranda idrarla atılır.

Bu durumdan dolayı başka bileşiklerin böbrek arındırması inülininkiyle oranlanabilir:



a.o. = arındırma orani, Cx = x bileşiğinin böbrek arındırması, Cinülin = inülin bileşiğinin böbrek arındırması.

Bu oranın 1'e eşit olduğu durumlarda (Cx/Cinulin=1), x bileşiğinin arındırması inülininki ile aynıdır. X bileşiği de, tıpkı inülin gibi tümüyle süzülmeli, geri emilmemeli ve salgılanmamalıdır; ancak bu durumda arındırması inülininkine eşit olabilir.
Bu oranın 1'den küçük olduğu durumlarda (Cx/Cinulin